钛合金断裂韧性与屈强差的关系初探

研究了近α型TA15，α β型Ti6Al4V及亚稳定β型TB83种钛合金断裂韧性与屈服强度、强度极限的关系，提出了屈强差的概念。结果表明：屈强差增大，断裂韧性增加，且对Ti6Al4V和TB8两者之间有线性关系；β热变形或β热处理是提高屈强差和断裂韧性的有效方法。     

新型TC21钛合金相变行为和相组成研究

采用X射线衍射(XRD)对TC21钛合金β热处理后,经不同冷却速率冷却及双重退火后的相结构进行了分析,并用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对显微组织和相的形貌特征进行了观察研究.结果得出,TC21钛合金在β处理时经炉冷和水冷后,合金由α和β两相组成.空冷状态下,合金主相为α+β,并有少量Nb3Si相析出.实验证明,冷却速率主要影响α和β相含量的比例,相的组成基本不受冷却速率的影响.合金经970.,30min,空冷+600℃,4h退火后,仍由α相和β相组成,没有发现新的析出相,但观察到转变β相中存在次生析出的细小针状α相.     

航空用损伤容限型钛合金研究与应用

为了满足新型飞机的大尺寸、高减重、长寿命和低成本的设计与应用需求,采用损伤容限型钛合金材料及其应用技术是一条重要途径。国外发达国家已经在新型损伤容限型钛合金材料研制和在先进飞机上的应用方面走在了前列,特别是像中强度的Ti-6Al-4VELI和高强度的Ti-6-22-22S等,已经成功地应用在了美国F-22/F-35,C-17等新一代飞机中,大大地提高了飞机的使用寿命和战斗力。这几年我国先后自主创新发展了中强度损伤容限型钛合金TC4-DT和高强度损伤容限型钛合金TC21,建立了损伤容限型钛合金的β处理加工技术,为我国新型飞机的研制奠定了材料应用技术基础。通过分析国内外损伤容限型钛合金材料及其新型加工工艺技术的研究发展情况,结合我国新型损伤容限型钛合金材料研究进展,重点探讨了新型损伤容限型钛合金的材料特点、性能水平和应用前景。     

奥氏体不锈压缩螺旋弹簧抗应力松弛性能研究

研究了１Ｃｒ１８Ｎｉ９奥氏体不锈钢丝压缩螺旋弹簧去应力退火、热强压及电强压处理对其组织及应力松弛性能的影响规律，测定了弹簧在不同温度下的应力松弛动力学曲线，用微机回归了这些曲线的动力学方程，并预测了工作１０年后弹簧的负荷损失率。最佳去应力退火工艺为４００～４３０℃、４５ｍｉｎ；最佳热强压处理工艺为２００℃、３１４Ｎ、３ｈ。对弹簧应力松弛动力学、热力学及机理进行了讨论。     

热处理工艺对Ti-6Al-4V ELI合金厚截面锻件力学性能的影响

针对损伤容限型Ti-6Al-4V ELI合金δ200mm厚截面锻件,开展了β热处理工艺和准β热处理工艺试验,对比分析了热处理工艺对锻件的强度、塑性、断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率的影响。研究结果表明,随着第一重退火温度从T_b+15℃升高到T_b+30℃、T_b+60℃,锻件塑性下降明显。准β热处理工艺的塑性明显优于β热处理工艺,源于其β晶粒尺寸较小。强度、断裂韧度和疲劳裂纹扩展速率对β热处理工艺温度不敏感。为达到良好的强度-塑性-韧性的综合性能匹配,Ti-6Al-4V ELI钛合金厚截面锻件宜采用较低热处理温度(如T_β+15℃)的β热处理工艺或准β热处理工艺。     

新型TC21钛合金热处理工艺参数与显微组织演变的关系研究

TC21钛合金是新型的高强韧损伤容限型钛合金，其模锻件为网篮组织，锻后热处理工艺采用双重退火工艺。本研究采用金相法、SEM等方法系统研究了TC21钛合金模锻件的锻后热处理工艺和显微组织演变规律。试验分析了TC21钛合金模锻件锻后第1次退火加热温度、第2次退火加热温度和保温时间等工艺参数条件下的初生α相数量、形状以及网篮组织形貌特征的变化规律，为TC21钛合金模锻件获得高强、高韧和损伤容限优良综合性能奠定基础。     

TC21合金低温时效过程中的马氏体分解机制

采用透射、X射线及显微硬度分析等方法,研究了TC21合金中淬火马氏体在长时间低温时效过程中的组织演变及马氏体分解机制。研究表明,淬火态TC21合金在400～450℃进行长时间等温处理后,易获得弥散分布的颗粒状α相,显著提高合金性能,而α相颗粒的形核与马氏体中层错的分布密切相关。正交马氏体在低温时效过程中的具体分解方式为α→α+α富→α+β亚稳→α+β。进一步提高时效温度或时效时间α相颗粒将粗化为片层状,降低合金强度。     

新型TC21钛合金热处理工艺参数与显微组织演变的关系研究

TC21钛合金是新型的高强韧损伤容限型钛合金，其模锻件为网篮组织，锻后热处理工艺采用双重退火工艺。本研究采用金相法、SEM等方法系统研究了TC21钛合金模锻件的锻后热处理工艺和显微组织演变规律。试验分析了TC21钛合金模锻件锻后第1次退火加热温度、第2次退火加热温度和保温时间等工艺参数条件下的初生α相数量、形状以及网篮组织形貌特征的变化规律，为TC21钛合金模锻件获得高强、高韧和损伤容限优良综合性能奠定基础。     

中国航空结构用新型钛合金研究

中国钛产业近几年来得到了快速发展，钛材产量已经位居世界第4位，但航空结构用钛合金产品（锻件和大棒材等半成品）只占10％左右，距离世界水平的50％差距甚远。所以，加强航空结构用新型钛合金材料技术及其应用研究，提高航空结构用钛合金的加工技术和应用水平，建立具有中国特色的航空结构用钛合金材料体系，是提高钛合金在航空工业用量的重要推动力和保障。本文从分析国内外钛合金产业结构特点出发，重点阐述航空结构用新型钛合金材料和新型热工艺技术的最新研究进展。     

热成形过程微观组织模拟研究进展

金属在热成形过程中微观组织发生诸如晶粒长大、再结晶等一系列的复杂变化,会直接影响加工过程与产品的力学性能。对近年计算机技术在热成形微观组织演变模拟方面的研究进展做了比较全面的评述,比较了相关的微观组织模拟方法,分析了利用各种模拟技术所取得的研究成果。